检索结果-内蒙古大学图书馆

动力工程学报 2024年第1期44卷 128-137页

作者：张瑞芳崔国民徐玥肖媛易智康郭佳上海理工大学新能源科学与工程研究所上海200093

提出了一种新的动态约束工作点设计方法,通过调节部分设备容量,并同步优化储能设备容量,强化储能设备削峰填谷的优势。以经济性最优为目标,以系统中各设备容量为优化变量,将容量配置优化模型与强制进化随机游走算法相结合,并将其应用于... 详细信息

提出了一种新的动态约束工作点设计方法,通过调节部分设备容量,并同步优化储能设备容量,强化储能设备削峰填谷的优势。以经济性最优为目标,以系统中各设备容量为优化变量,将容量配置优化模型与强制进化随机游走算法相结合,并将其应用于具体算例。结果表明:相比其他3种方案,采用动态约束工作点设计方法后年综合费用分别降低了11.3%、8.8%和4.1%,进一步提高了系统的经济性。

关键词： MCDES 动态约束工作点优化配置强制进化随机游走算法

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基于同心方形网格插值处理的柱面SAR成像算法

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电子与信息学报 2024年第1期46卷 249-257页

作者：丁丽何华港王韬储得苗上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学生物医学工程研究所上海200093

柱面毫米波合成孔径雷达(CSAR)是近距离非接触成像领域的重要技术之一。基于傅里叶变换理论的高分辨成像算法需要通过2维插值消除波数域数据在方位维和距离维的非均匀性。但是这两个维度呈现出同心圆环状的高度耦合,导致传统基于2维逐... 详细信息

柱面毫米波合成孔径雷达(CSAR)是近距离非接触成像领域的重要技术之一。基于傅里叶变换理论的高分辨成像算法需要通过2维插值消除波数域数据在方位维和距离维的非均匀性。但是这两个维度呈现出同心圆环状的高度耦合,导致传统基于2维逐点遍历的插值方法时间复杂度高,成像算法效率低。为此,该文基于解析解的CSAR成像算法推导,提出了同心方形网格的插值分解方法。通过补0、径向1维插值和分区处理消除波数域方位维和距离维的强耦合性,并在两个分区进行独立的1维插值实现2维非均匀波数域的均匀重采样,获得最终同心方形环带均匀填充的波数域样式。通过实验验证了所提算法能有效降低2维插值的时间复杂度,并且所提算法插值处理速度比传统算法提升了7倍,与算法复杂度理论分析结果吻合。

关键词：毫米波合成孔径雷达成像算法 2维插值

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物理信息神经网络解偏微分方程设计渐进镜片

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光学学报 2025年第1期45卷 218-228页

作者：项华中程慧丁琦慧郑泽希陈家璧王成张大伟庄松林上海理工大学健康科学与工程学院医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学上海介入医疗器械工程技术研究中心上海200093 上海理工大学机械工程学院上海200093 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

提出一种基于物理信息神经网络(PINN)求解非线性偏微分方程设计渐进多焦点镜片的方法。使用显式有限差分算法生成训练数据,建立深度卷积神经网络模型,构建量化偏微分方程残差的损失函数,同时约束施加边界条件后的残差,在迭代过程中最小... 详细信息

提出一种基于物理信息神经网络(PINN)求解非线性偏微分方程设计渐进多焦点镜片的方法。使用显式有限差分算法生成训练数据,建立深度卷积神经网络模型,构建量化偏微分方程残差的损失函数,同时约束施加边界条件后的残差,在迭代过程中最小化损失函数来更新神经网络参数(权重和偏置)并输出优化后的镜片面形。最后,通过数值法和PINN设计并加工6组镜片。结果表明:经PINN设计的3组镜片,远用区的光焦度误差更小,在0.05 D(1 D=l m^(-1))以内;远近用区像散也更小,仅0.02 D;加光度与理论值之间的误差显著降低,最小误差为0.1 D。所提方法在优化镜片光学性能的同时,远近用区域面积和宽度等参数基本没有变化,达到了优化要求。所提出的PINN方法为渐进多焦点镜片的优化提供了一种新的方法。

关键词：物理信息神经网络自由曲面渐进多焦点镜片像散光焦度

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点扩散函数评价渐进多焦点镜片光学性能研究

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光学学报 2025年第2期45卷 264-273页

作者：王冰城项华中马乐飞程慧刘建廷陶春先张大伟上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学健康科学与工程学院医学光学与视光学研究所上海200093

为了更全面地评价渐进多焦点镜片的光学性能,提出一种基于点扩散函数(PSF)的渐进多焦点镜片光学性能评价方法。首先,利用Zemax设计人眼与镜片组合的光学系统,对两种不同设计的镜片进行光线追迹,并考虑人眼的真实旋转角度。眼球的旋转角... 详细信息

为了更全面地评价渐进多焦点镜片的光学性能,提出一种基于点扩散函数(PSF)的渐进多焦点镜片光学性能评价方法。首先,利用Zemax设计人眼与镜片组合的光学系统,对两种不同设计的镜片进行光线追迹,并考虑人眼的真实旋转角度。眼球的旋转角在X和Y方向设置在±25°范围内,每隔5°进行采样,共生成121个旋转采样点,实现对远、中、近3个距离物体的观察,提取所有角度及视距下的PSF图像。其次,将提取的PSF作为滤波器与原始无像差图像进行卷积,以获得初始模拟视网膜图像;最终,利用各个像差项所对应的PSF项,计算部分PSF权重系数,分析其对成像质量的影响。结果表明,佩戴渐进多焦点镜片时,眼球的实际旋转对视光学性能的全面评价至关重要,通过旋转后提取的PSF图像能够更精准地评价镜片的光学性能。并且,通过对PSF图像权重系数的求解,进一步量化了像差对PSF图像弥散的影响程度,揭示了镜片相关像差对成像质量的影响。该研究为渐进多焦点镜片的设计优化与性能评价提供了新的方法。

关键词：渐进多焦点镜片点扩散函数评价方法 Zemax 像差

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渐进多焦点自由曲面镜片渐进通道优化设计

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光学学报 2024年第8期44卷 208-218页

作者：张欣项华中马乐飞郑泽希陈家璧王成张大伟庄松林上海理工大学健康科学与工程学院医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学机械工程学院上海200093 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海理工大学上海介入医疗器械工程技术研究中心上海200093

渐进多焦点镜片子午线光焦度分布设计直接影响镜片像散分布,是优化设计的核心之一。提出了一种基于累积分布函数的子午线光焦度分布方法;针对渐进通道宽度过窄的问题,对子午线光焦度分布下的不同轮廓线求解对应的矢高进行加权叠加,同时... 详细信息

渐进多焦点镜片子午线光焦度分布设计直接影响镜片像散分布,是优化设计的核心之一。提出了一种基于累积分布函数的子午线光焦度分布方法;针对渐进通道宽度过窄的问题,对子午线光焦度分布下的不同轮廓线求解对应的矢高进行加权叠加,同时推导新的子午线光焦度分布函数以降低子午线光焦度变化率;仿真及加工了3片镜片。研究结果表明:采用累积分布函数能够设计出满足光学性能要求的渐进镜片;使用矢高叠加扩展了渐进通道的宽度,保持了像散梯度的平滑过渡,且将最大像散分布在镜片鼻翼两侧;新的子午线光焦度分布函数在拓宽渐进通道宽度下会存在像散梯度变化堆积问题,所以需要将光焦度分布和面型等因素结合考虑,并进行优化。本研究方法为渐进多焦点镜片的子午线光焦度优化设计提供了新的理论。

关键词：光学设计子午线光焦度加宽渐进通道渐进多焦点镜片

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双螺杆水蒸气压缩机喷水冷却特性研究

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机械工程学报 2023年第6期59卷 141-148页

作者：田雅芬耿妍婷夏阳赵兆瑞上海理工大学制冷与低温工程研究所上海200093 上海理工大学上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

水蒸气压缩机在机械蒸汽压缩、海水淡化、高温热泵等工业领域具有良好的节能潜力与应用前景。喷水可以有效解决排气温度过高的问题,提高水蒸气压缩机的性能。为了获得最佳喷水量的变化规律,建立了双螺杆水蒸气压缩机喷水冷却实际工作过... 详细信息

水蒸气压缩机在机械蒸汽压缩、海水淡化、高温热泵等工业领域具有良好的节能潜力与应用前景。喷水可以有效解决排气温度过高的问题,提高水蒸气压缩机的性能。为了获得最佳喷水量的变化规律,建立了双螺杆水蒸气压缩机喷水冷却实际工作过程的传热传质模型,考虑喷入水的汽化、泄漏、闪蒸、输送等对实际压缩过程的影响。与试验结果对比,计算结果误差在±5%以内,表明模型能够较好地预测喷水螺杆水蒸气压缩机的工作过程与性能。利用此模型,研究了喷水量、转速和吸气压力对压缩机性能的影响。研究结果表明,喷水可以有效提升压缩机性能,相比不喷水而言,喷水在部分工况下可将压缩机容积效率提高11.9%,绝热效率提高17.2%,且存在最佳喷水量,使得喷水螺杆水蒸气压缩机的性能最佳,最佳喷水量随着转速、吸气压力的增加而增加;最佳喷水比主要受转速的影响,随着转速的增大而增大,其最佳喷水比在8.9%~10.4%之间;随着吸气压力降低,压差增大,喷水螺杆水蒸气压缩机的性能降低较快,表明泄漏对喷水螺杆水蒸气压缩机性能影响较大,尚需进一步研究。

关键词：螺杆压缩机水蒸气喷水冷却传热传质

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基于圆锥曲线参数方程的渐进多焦点镜片设计

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光学学报 2023年第7期43卷 182-190页

作者：詹小蝶项华中王亚琼张云进张欣丁琦慧郑泽希王成张大伟陈家璧庄松林上海理工大学健康科学与工程学院生物医学光学与视光学研究所上海200093 上海理工大学机械工程学院上海200093 上海理工大学上海市介入医疗器械工程研究中心上海200093 上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心上海200093 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

在渐进多焦点镜片(PAL)的直接设计法中,光焦度轮廓分布对镜片的光学性能至关重要。在子午线上同一曲率变化的基础上,引入不同圆锥曲线方程来描述镜片光焦度轮廓分布。利用椭圆、双曲线、抛物线和圆的定义设定镜片内表面子午线上每个点... 详细信息

在渐进多焦点镜片(PAL)的直接设计法中,光焦度轮廓分布对镜片的光学性能至关重要。在子午线上同一曲率变化的基础上,引入不同圆锥曲线方程来描述镜片光焦度轮廓分布。利用椭圆、双曲线、抛物线和圆的定义设定镜片内表面子午线上每个点曲线的离心率以及开口大小。根据圆锥曲线分布情况加入偏移量,实现远近视区视配点可视区宽度调整。设计、仿真和加工了4块镜片。结果表明,基于双曲线方程计算得到的渐进多焦点镜片的周边最大像散大于1倍加光度(ADD),而基于椭圆方程、圆方程和抛物线方程计算得到的渐进多焦点镜片周边最大像散小于1倍ADD,光学性能更好。当定焦区较大时,基于椭圆方程设计得到的镜片定焦点可视区宽度最接近理论值;当定焦区较小时,基于圆方程设计得到的镜片定焦点可视区宽度最接近理论值。所提方法可为渐进多焦点镜片的优化设计提供新的方案。

关键词：光学设计直接设计法渐进多焦点镜片光焦度分布离心率像散

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基于Mie散射在线测量真空弧放电液滴方法探索

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物理学报 2023年第8期72卷 149-156页

作者：董攀田昌李杰王韬于海涛苏明旭何佳龙石金水中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900 上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学理学院上海200093

金属液滴是真空弧放电的伴随产物,它对理解阴极斑放电性质具有重要作用,而且对工程应用也有重要影响.金属液滴的测量一般采用离线的收集法,不能获得全部空间和单次放电信息.本文提出了一种通过Mie散射在线测量真空弧放电液滴的新方法,... 详细信息

金属液滴是真空弧放电的伴随产物,它对理解阴极斑放电性质具有重要作用,而且对工程应用也有重要影响.金属液滴的测量一般采用离线的收集法,不能获得全部空间和单次放电信息.本文提出了一种通过Mie散射在线测量真空弧放电液滴的新方法,并对它的可行性进行了探索研究.首先通过仿真程序计算了钛金属液滴的散射光性质,结果表明小直径颗粒散射光在全部角度上均有分布,随着直径增加,散射光越来越集中在前向,这为不同直径液滴信号的反演提供了可能.接着对探测器进行了分环设计,当探测器分为35环时,光能系数矩阵容易求解,同时保证测量系统具有良好的分辨率.初步实验结果表明,钛金属液滴直径主要分布在9.8μm附近,验证了Mie散射测量真空弧液滴方法的有效性.但液滴直径分布和离线测量有较大差异,缺少小直径液滴信息,主要原因来源于测量系统信噪比不够,不能有效地获得小直径液滴散射信号,还需要进一步优化.

关键词： Mie 散射真空弧放电液滴探测器

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基于多元提升核神经网络的机械故障诊断方法及其特征提取可解释性研究

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机械工程学报 2024年第12期60卷 51-64页

作者：袁静任港星蒋会明赵倩魏臣隽朱骏上海理工大学机械工程学院上海200093 上海无线电设备研究所上海201109

以卷积神经网络为代表的深度学习方法为机械故障诊断大数据分析与处理提供有效工具,但其底层逻辑和物理内涵等“黑盒”问题破解是发展可信、安全、可靠人工智能及机械故障智能诊断方法的一个重要研究方向。提升多小波框架是一个天然多... 详细信息

以卷积神经网络为代表的深度学习方法为机械故障诊断大数据分析与处理提供有效工具,但其底层逻辑和物理内涵等“黑盒”问题破解是发展可信、安全、可靠人工智能及机械故障智能诊断方法的一个重要研究方向。提升多小波框架是一个天然多通道卷积过程,基于多小波基函数内积匹配思想可有效提取隐藏于背景噪声下多种故障特征。因此,将提升多小波理论引入卷积神经网络,提出基于多元提升核神经网络的机械故障诊断方法并探讨其底层多通道卷积下故障特征提取机理。首先,该网络以提升多小波框架为底层构架设计自适应提升多小波层,并在提升多小波理论数学约束下构造兼备重要信号处理特性的多元提升核,通过单参数训练高效精准完成多故障特征匹配提取。其次,通过仿真试验研究该网络基于内积匹配原理的物理内涵,探讨训练过程中多元提升核波形演化规律并研究其多通道卷积运行机理、网络映射关联含义等特征提取可解释性问题。最后,试验验证表明该方法对同工况类间差异小、多工况类内差异大特性下行星齿轮箱故障识别表现出优异诊断准确性、稳定性和抗噪性,工程应用表明该方法对高精密天线指向机构微弱和复合故障识别也具备精确诊断能力。

关键词：卷积神经网络提升多小波可解释性特征提取

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基于γ随机搜索策略的无人机集群海上任务分配

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北京航空航天大学学报 2024年第12期50卷 3872-3883页

作者：吴秋实郭杰康振亮张宝超王浩凝唐胜景北京理工大学宇航学院北京100081 上海机电工程研究所上海201109

针对无人机(UAV)集群海上作战态势复杂、作战任务多样、作战单元异构的特点,建立了海上无人机集群多目标任务分配优化模型,并针对该模型提出了一种基于γ随机搜索策略的改进离散粒子群算法(γ-DPSO)。将作战态势细节与复杂作战需求等引... 详细信息

针对无人机(UAV)集群海上作战态势复杂、作战任务多样、作战单元异构的特点,建立了海上无人机集群多目标任务分配优化模型,并针对该模型提出了一种基于γ随机搜索策略的改进离散粒子群算法(γ-DPSO)。将作战态势细节与复杂作战需求等引入无人机集群任务分配问题,建立契合作战场景的无人机集群任务分配作战模型;基于粒子编码矩阵,设计均衡搜索策略、γ随机搜索策略、分阶段自适应参数,提出基于γ随机搜索策略的改进离散粒子群算法,解决离散粒子群算法易陷入局部最优造成未成熟收敛的问题。仿真结果表明:针对所建立的符合海上作战特点的无人机集群多目标任务分配优化模型,所提算法可有效解决无人机集群多目标任务分配问题,所提改进策略提高了算法的收敛速度与算法精度。

关键词：无人机协同任务分配离散粒子群算法随机搜索策略均衡搜索策略

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